САНКТ-ПЕТЕРБУРГ

Мы приглашаем вас насладиться красками природы, посетив галерею фотографий.

Реклама

комплексные поставки лакокрасочных материалов

лаки, краски, эмали, грунтовки, шпатлевки

б) ориентационной энергии, связанной с частичной ориента­цией молекул полярного растворителя под влиянием сольвати рованной молекулы или иона (рис. 2.7);

в) энергии изотропного взаимодействия, включающей энер­гию неспецифического межмолекулярного взаимодействия, ко­торое проявляется и на сравнительно больших расстояниях

(в том числе электростатического, поляризационного и диспер­сионного);

г) энергии анизотропного взаимодействия, связанной со спе­цифическим образованием водородных связей или связей типа ДЭП/АЭП в строго локализованных центрах молекул раство­ренных веществ.

Растворение вещества требует преодоления сил взаимодей­ствия не только между его молекулами (энергии решетки в случае кристаллов*), но и между молекулами растворителя. Соответствующие затраты энергии компенсируются выигрышем энергии Гиббса при сольватации АСсольв. Как показано на рис. 2.8 при помощи обычного цикла Борна — Габера, стандарт­ную молярную энергию Гиббса сольватации АСсольв можно определить как разность между энергией Гиббса раствора Δ G°pacTB и энергией кристаллической решетки AG°p_em.

Если высвобождающаяся энергия сольватации превышает энергию кристаллической решетки, то процесс растворения эк зотермичен. В противоположном случае система поглощает энергию и процесс растворения эндотермичен. Это подтвержда­ется соответствующими параметрами для NaCl: энергия кри­сталлической решетки +766 кДж-моль^-1, энергия

гидрата­ции —761 кДж-моль^-1, энергия раствора +3,8 кДж-моль^-1. Энергия раствора обычно невелика, поскольку сила взаимодей­ствия в кристаллической решетке близка силе взаимодействия растворенного вещества с растворителем.

Энергию Гиббса сольватации индивидуальных ионов нельзя измерить непосредственно, но ее можно рассчитать [49]. В табл. 2.8 приведены энергии Гиббса гидратации некоторых распространенных ионов. Из приведенных данных очевидно, что величина этого параметра может быть равна энергии химиче­ской связи (209—628 кДж-моль^-1 или 50—150 . ккал-моль^-1) или даже превышать ее. Именно по этой причине растворитель часто рассматривают как агент, принимающий непосредствен­ное участие в реакции; по сути дела, растворитель следует включать и в уравнение реакции. В пользу такого предположе­ния говорит выделение множества индивидуальных сольватов, в том числе гидратов, алкоголятов, эфиратов и аммиакатов, осо­бенно неорганических и металлоорганических соединений. На практике могут реализоваться любые варианты, отвечаю­щие промежуточным состояниям между простой сольватацией в результате слабых межмолекулярных взаимодействий и на­стоящей химической модификацией субстрата растворителем.